[发明专利]内部树帽和ITC送入工具

说明书

本发明涉及内部树帽(internal tree cap)和用于送入内部树帽的工具。另外，本发明涉及使用树帽和工具的方法。

背景

由于用于海底碳氢化合物井的两屏障原则，上部塞和下部塞通常被安装在海底采油树(subsea X-mas tree)的孔或其内部元件例如管道悬挂器(tubing hanger)中。利用内部树帽取代上部塞是所熟知的，该树帽具有除了仅仅阻塞流体连接之外的特征。

已知的内部树帽被安装且穿过海底隔水管(marine riser)从表面设施(surface installation)取回。因此，如此的安装或取回操作是笨重的，因为它们需要从表面并向下到井树安置隔水管。安置隔水管花费时间，并且人们需要使用井架。井架不总是轻易可获得的，并且日常租用昂贵。

另外，在一些实例中，PTV-线(旋塞试验阀(plug testing valve))可能被堵塞，使其不可能检验下部塞和内部树帽之间的空间。利用送入隔水管内部的常规内部树帽，人们面临解决伴随此类状况出现的此类问题的难题。例如，取回内部树帽可能因为由内部树帽下方的密封空间形成的静液锁闭而不能被完成。

国际专利申请公布WO2007054644描述了用于海底树和用于管道悬挂器的帽。该帽适于内部地和外部地布置在树四通(tree spool)的周围，而不适于穿过海底隔水管降落。其适于被降落在线上。

另外，专利申请公布US20040216885描述了用于通过使用ROV将树帽安装在海底采油树上的方法。帽具有穿过其的通道，以便提供帽下方的空间中的真空或负压，从而将帽“吸”到适当的位置。

目的

本发明试图解决以上所提到的涉及常规内部树帽(ITC)和内部树帽工具(ITC工具)的问题。另外，本发明提供了在现有领域中尚未公开的一些有利特征。

本发明

根据本发明的第一方面，提供适于安装在海底井单元的孔中或安装到海底井单元的内部管状元件的内部树帽(ITC)。ITC包括用于可释放地将ITC锁定到所述海底井单元或内部管状元件的锁定元件。ITC还包括延伸穿过在内部树帽的下部部分和上部部分之间的流体屏障(fluid barrier)的流体通道，该流体通道被爆裂元件阻塞，爆裂元件适于当暴露到超过爆裂元件的预定压力差时破裂并且打开以使流体流穿过流体通道。利用此类ITC，可以在不使用ROV的情况下使流体进入所安装的ITC下方的空间，即使PTV线(压力试验阀)被阻塞。这将在以下进一步描述。

优选地，根据本发明第一方面的ITC包括阀，该阀被布置成与在树帽的上部部分和下部部分之间的所述流体屏障中的流体通路相连接。当进入ITC的入口未被阻止时，例如通过海底隔水管，ROV可以打开阀，以便提供到ITC下方的空间的流体连接。

管道可被布置成流体连接到所述流体通道的顶部，并且可以有利地设置有弯曲部分或过滤器，以便防止掉落的碎屑阻塞流体通道。

ITC可以优选地包括相互地布置在内部套管上的外部套管，该外部套管适于当被迫使相对于内部套管向下时迫使锁定开口环(locking split ring)向外进入与海底井元件或其内部管状元件的接合中。这样，ITC适于由ITC送入工具(ITC running tool)送入，例如以下进一步所描述的ITC送入工具。

海底井单元可以为树四通，并且所述内部管状元件可以为布置在树四通中的管道悬挂器。

优选地，ITC的上部部分适于布置成与布置了ITC的海底井单元例如树四通的上部部分齐平或低于海底井单元的上部部分。

ITC可具有热入扣接收器(hotstab receptacle)，该热入扣接收器用于ROV热入扣，并具有到内部树帽下方的空间的流体连接，使得在安装时能够通过ROV进行所述空间的压力测试。

根据本发明的第二方面，提供穿过海底隔水管从海底井元件的孔取回内部树帽的方法，其中PTV-线(旋塞试验阀)被阻塞，该阻塞导致内部树帽和下部屏障例如下部塞之间的密封空间。该方法包括以下步骤：

a)将内部树帽取回工具连接到内部树帽；

b)将如此大小的压力施加在隔水管中，使得在所述空间和内部树帽的上侧之间的流体通道中的爆裂元件爆裂，从而打开所述通道；以及

c)拉起所述取回工具，从而将内部树帽从与海底井单元的接合中脱离。